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    熔模精密鑄造技術在航空工業的應用及現狀

    作者:真人斗牛鑄業 日期:2019-02-02
    內容摘要:熔模精密鑄造技術與自動控製、計算機仿真等先進技術相結合,可大幅度提高合金熔液的充填性能,實現鑄件的完整充型及組織與尺寸精確控製,從而抑製鑄造缺陷、提高鑄件質量。

    熔模精密鑄造技術與自動控製、計算機仿真等先進技術相結合,可大幅度提高合金熔液的充填性能,實現鑄件的完整充型及組織與尺寸精確控製,從而抑製鑄造缺陷、提高鑄件質量。

    為提高武器裝備作戰性能與部件整體結構性能及可靠性,減輕結構質量、降低製造成本、縮短製造周期,發達國家深入研究和應用複雜薄壁鑄件精密鑄造技術,並廣泛應用於航空發動機、機體等關鍵構件的研製和生產中。

    1熔模精密鑄造技術在航空工業的應用

    1.1熔模精密鑄造技術特點與工藝流程

    20世紀40年代,由於航空噴氣發動機的發展,要求製造葉片、葉輪、噴嘴等形狀複雜,尺寸精確以及表麵粗糙度要求較高的耐熱合金零件,需要尋找一種新的精密成型工藝。借鑒於先進精密鑄造技術和流傳下來的失蠟鑄造,經過對材料與工藝的改進,現代熔模精密鑄造技術得以快速發展。

    1.2國外熔模精密鑄造技術在航空工業應用現狀

    歐美等工業發達國家綜合應用現代新材料新技術,不斷研究和開發新工藝技術,對精密鑄造成形工藝過程進行預測與精確控製。

    1.3國內熔模精密鑄造技術在航空工業應用現狀

    隨著我國航空發動機葉片、機匣、登機與應急艙門、進氣道唇口、機翼及平尾支座等精密構件的研製進展,我國熔模精密鑄造工業化進程也加速推進。20世紀50年代,我國從前蘇聯引進了石蠟-硬月旨酸模料和水玻璃-石英型殼加礬土水泥的濕法造型工藝,開始了航空熔模精密鑄件的研製曆程。

    2熔模精密鑄造技術現狀

    2.1鋁合金熔模精密鑄造技術

    鋁合金鑄件由於密度低、比強度高、耐蝕性好、易成形、成本低等優點,在先進武器裝備中大量應用。鋁合金精密鑄造技術是指大型、薄壁、複雜、整體、高性能鋁合金構件無或少餘量鑄造,輪廓尺寸一般為1500mm壁厚為3mm左右,鑄件性能基本達到中等變形合金性能指標,為無或少加工餘量。歐美等發達國家廣泛采用整體精密鑄造技術,研製出了各類大型薄壁整體結構鋁合金精密鑄件,用於先進作戰飛機與機體、導彈發動機與彈體、高機動裝甲車輛發動機等關鍵部位,並替代部分鋁合金鍛件和飯金件。

    2.2鎂合金熔模精密鑄造技術

    鎂合金作為商用金屬結構材料,具有比強度高、鑄造成形性好、阻尼吸震降噪性能優越、電磁屏蔽能力強、機加工及表麵裝飾性能良好、易於回收利用等優點。近年來航空工業采用各種措施增加鎂合金精密鑄件的用量,如航空發動機零件、油箱隔板、飛機長析、翼肋、飛機艙體隔框、直升機發動機後減速機匣、渦輪噴氣發動機的前支撐殼體等各類承力與輔助構件。

    2.3欽合金熔模精密鑄造技術

    隨著航空製造業近年來的快速發展,大尺寸精密欽合金鑄件由於整體尺寸精度高、剛度好、質量輕、穩定性高等特點,越來越受到設計方的青睞。

    2.4高溫合金熔模精密鑄造技術

    高溫合金精密鑄件在先進武器裝備中的應用較為廣泛,如飛機發動機渦輪機匣、級間機匣、前置擴壓器、調節片與大型燃機葉輪等。熔模精密鑄造技術應用於高溫合金生產起始於20世紀70年代,隨著後來熱等靜壓及過濾淨化等技術的發展,鑄件冶金缺陷大大減少,性能顯著提高。它主要包括超高溫材料精密鑄造技術、超高溫複合材料精密鑄造技術與定向凝固複雜空心葉片精密鑄造技術。